自20世纪40年代末以来，以多孔氧化铝膜为模板合成一维纳米阵列体系的研究引起了人们极大的关注。多孔氧化铝模板具有良好的耐热性和化学稳定性，其结构为六方紧密堆积柱状结构，每个六棱柱的中心都有一个与膜表面垂直的圆柱孔(蜂窝状结构)。 孔的直径、密度和深度均可通过改变电解质的种类、浓度、温度、阳极氧化的电压、时间等工艺参数来调节.因此，用多孔阳极氧化铝膜为模板进行纳米结构的组装设计在纳米材料研究领域中占有重要地位。本论文综述了多孔阳极氧化铝膜的结构特征、形成机理以及作为模板在合成一维纳米结构材料方面的研究进展，由此得出本文的选题依据，主要研究内容和结论如下：　　 1.研究了通孔阳极氧化铝模板制备工艺。在本实验室前期对氧化铝制备装置研究的基础上，自行设计了批量生产通孔氧化铝膜的实验装置，利用该装置不需要对铝片进行特殊的预处理即可轻松实现铝片试样的单侧阳极氧化，显著地提高了模板的一次性生产效率，实现了实验室批量制备模板的目标。通过对阳极氧化时的氧化电压进行适当的调整得到了不同孔径、不同孔密度、高度有序的通孔阳极氧化铝模板。实验结果表明，其他条件不变时，模板孔径随着电压的增大而增大。　　 2.首先，通过sol-gel、电化学沉积两种方法在阳极氧化铝模板中制备了一维有序TiO2纳米线并研究了表面纳米结构对其疏水性能的影响。SEM结果证实两种方法制备的纳米线形貌一致，都很好地保持了模板的一维取向。接触角结果表明，纳米结构的变化强烈地影响着表面的疏水性能。当纳米材料具有针状结构时，被认为是形成超疏水表面的理想结构。其次，以(TiCl4)为原料，在自行搭建的装置中，气相沉积制备了TiO2纳米管。这种方法可有效控制原料气体在模板孔洞中沉积的量，因此为模板中制备其它材料的纳米管提供了一种很好的途径。　　 3.以表面喷金的阳极氧化铝模板为工作电极，利用电化学聚合在模板中制备了高度有序的聚吡咯纳米纤维阵列，对其形貌和结构进行了表证，并研究了沉积时间对聚吡咯纳米线形貌的影响，结果表明纳米线的长度随沉积时间的增加呈线性增长。此外，利用原位氧化合成法，在功能化的氧化铝模板中成功制备了内嵌Au颗粒的PPy纳米管的新颖复合结构。SEM，TEM结果显示聚吡咯纳米管表面光滑，粗细均匀，金纳米颗粒成簇状等间距地嵌在纳米管中。这种复合材料有望引起更多研究者对于新型“纳米粒子/高分子”复合材料的广泛关注。　　 4.以阳极氧化铝膜为模板，在水溶液中通过电化学共聚得到表面修饰有羧基官能团(-COOH)的聚合物纳米线。将此纳米线与带有氨基的二氧化硅微粒(SiO2-NH2)通过共价键键合，得到PPyCOOH/SiO2的复合纳米线。TEM结果显示聚吡咯丙酸纳米线具有很好的一维取向，结构均匀，直径约为50nm，与模板孔径一致。二氧化硅颗粒粒径为15-20nm，紧密地包覆在聚吡咯丙酸纳米线上，形成了二氧化硅颗粒/聚吡咯丙酸纳米线的复合结构。这种方法为今后聚吡咯纳米线更好地应用于生物分子的掺杂提供了一种尝试。